无人机倾斜摄影技术下的三维精细模型建构

无人机倾斜摄影技术下的三维精细模型

建构

摘要：倾斜摄影技术与无人机技术结合，可以对地面静态目标进行三维地理信息建模，即DEM建模，而且通过无人机巡航路线，可对静态目标提供多角度倾斜摄影原始数据。一般倾斜摄影需要足够多的倾斜摄影角度，而无人机倾斜摄影恰好可以提供足够多的倾斜摄影角度。所以，当前无人机倾斜摄影工程量占到全部倾斜摄影工程量的绝大部分。

关键词：无人机;倾斜摄影;高精度建模;图像预处理;神经网络

引言

无人机倾斜摄影三维建模是近些年才发展起来的一项“引领产业变革的颠覆性测绘新技术”,其带来的技术创新和模式创新,将引领测绘地理信息产业的变革,也是今后普遍采用的测量和三维建模方法。由于目前无人机倾斜摄影三维建模并不为大多数从业者了解和掌握,笔者下面将具体谈一谈,希望能够对大家更好地认识这门技术提供帮助。

1无人机倾斜摄影三维建模技术简介

1.1 适合倾斜摄影的无人机

倾斜摄影是相机倾斜角度在25°-45°之间,影像最远边缘无天际线。由于倾斜摄影三维建模要求有较高的影像地面分辨率和较大的航向及旁向重叠度,因此,倾斜摄影飞行平台应具备低空、慢速、小型(低慢小)的特点。电动多旋翼、超轻型固定翼(手抛起飞)、垂直起降固定翼等无人机低速性能好,价格低,易维修,比

较适合倾斜摄影。而有人驾驶飞机出于安全考虑,不能进行低空飞行,也就难以获取三维建模所需的优于5cm地面分辨率的倾斜影像。油动固定翼无人机和无人直升机由于操作和维护难度大、飞行危险性较大,也不适宜进行倾斜摄影。

1.2消费级数码相机

消费级数码相机的成像质量、像素数量等接近专业级数码相机的指标。以各类无人机作为飞行平台、使用消费级相机制作的轻型和微型倾斜摄影系统层出不穷。而倾斜摄影对飞行平台和相机物理参数的不敏感性,使得普通消费级数码相机完全可以胜任。

2无人机倾斜摄影测量三维建模

2.1影像匹配

影像匹配是三维模型生成的基础，匹配精度将会影响到后续成果的质量。在影像匹配方法中，基于特征的影像匹配精度较高并且适应力较强，当前主流的倾斜摄影三维建模软件均采用此算法进行影像匹配。该算法对同一地物影像的色彩特征有一定的依赖性，若将航飞时间间隔长或者光照条件差异大的影像放在同一个加密区进行匹配，则容易出现错误匹配的情况。为了提高影像匹配的正确率，在实际生产中可以通过以下方法来实现:进行外业数据获取时，严格控制航飞的时间，尽可能在一致的光照条件下对相邻地物影像进行采集;提高POS数据的精度;对原始影像数据的色彩进行均一化的处理。

2.2倾斜摄影

倾斜摄影是指通过同一飞行器平台搭载倾斜航摄仪，同时从垂直、倾斜等多个不同角度采集场景多视影像。根据摄区范围大小、地形情况，飞行器平台可以分别选择直升机、无人机及动力伞等，目前实施倾斜摄影使用频率最高的飞行器为旋翼无人机。任务荷载方面，搭载的倾斜航摄仪有五镜头、三镜头等相机，针对单体实施倾斜摄影时，也可以使用单镜头进行倾斜拍摄。为保证实景三维数据质量及精度，目前倾斜摄影多视影像地面分辨率以5cm内为主，影像航向重叠度控制在70%—80%之间，旁向重叠度控制在60%—70%之间。

2.3多视影像联合平差

航摄时可搭载高精度的定位设备，如定位定姿系统(POS)来获得无人机平台的参数，如航高、曝光时间、姿态角等。通过对区域网进行平差计算，将连接点

进行匹配，最后再剔除粗差点，直到所有连接点的重叠度、数量、像方误差、分

布等满足规范要求，即可完成多视角联合空中三角测量，解算出各影像的外方位

元素。在利用软件进行多视角影像平差时，为了提高平差的精度及平差效率，可

采取以下措施:对于加密区的划分需考虑地形及航飞因素，并尽可能将地物特征

少的区域划分在加密区的中间;若同一加密区内涉及多个航飞架次的数据，手动

增加连接点以增强架次之间的连接性;先转刺加密区四角上的控制点，在完成一

次平差后，再转刺剩余的控制点。

2.4多视影像密集匹配

选取最优的影像匹配单元，经滤波处理和多视影像密集匹配，获得高密度实

景数字表面模型数据。在处理过程中，由于部分影像缺少足够的同名点或被遮挡，生成的模型会有匹配精度不高、拉花的现象，这些问题需要人工编辑修改。在匹

配过程中难免还是会出现匹配误差较大的粗差点，例如大片水域区域、高层建筑

物以及阴影长的区域，因此在实际生产中，在密集匹配阶段需要做部分人工干预

的工作。在使用软件完成密集匹配的过程中，可通过以下方式降低匹配的错误率:通过分析测区的地形，确定测区内的最小高程及最大高程，限制匹配的高程范围;对易产生错误匹配的区域的影像进行人工筛查;在保证重叠度的情况下将部分影

像从加密区中剔除。

2.5生成数字表面模型

利用多视影像密集匹配空三成果，生成高精细数字表面模型(DSM)，该模型

数据可以准确反映地形起伏变化情况。由于倾斜多视影像之间存在角度、色差、

高度等方面的差异，且影像中存在阴影和地物遮挡的情况，因此使得DSM局部出

现不规则拉伸及扭曲的情况。

3应用分析

3.1大比例尺测图

基于倾斜摄影实景三维模型生产大比例尺(1∶500/1∶1000)地形图基本满足《城市测量规范》1∶500数字线划图的精度要求，相比于数字化测图作业方式，

生产效率得到了明显提升。但模型中部分尺寸较细的地物(如路灯、电杆等)建模

效果不佳，扭曲变形较为严重，采集误差较大，需要用其他作业方式进行补充测量。另外，针对部分地物要素特点，可研究开发一些智能自动化线划图提取功能

软件，从而进一步提升线划图生产效率。

3.2土方测量

利用倾斜摄影空三成果，可以输出真彩点云数据，该点云数据具高密度及高

精度特点，可用于无植被遮挡大范围裸露土石方测量项目，通过与传统土方测量

比较，量测方量较差百分比小于3%，满足《城市测量规范》要求。需要注意，为

满足土方测量高程精度要求，像控测设高程控制需采用水准测量与周边高等级水

准点进行联测。

3.3地籍测量

倾斜摄影实景三维建模技术在地籍测量项目中的应用主要体现在地籍调查底

图生产，传统作业方式为全野外数字化测量，需要投入大量人力物力，且生产周

期长，投入成本大，将倾斜摄影应用于地籍测量项目有效提升工作底图生产效率。经精度验证发现，60%—70%房屋角点平面误差在±5cm以内，符合地籍界址点精

度要求;剩余精度超限部分为隐蔽或不规则房屋角点，多为房屋周边存在植被树

木遮挡或为老旧木土材质房屋，对于此类房屋角点需采用其他方式(如数字化测量)进行补充测量。

结束语

目前，大规模三维实景模型构建的主流选择是倾斜摄影技术，就是因为它可

以创造性地获取多视角影像。倾斜摄影三维建模技术是对传统测绘技术的一种颠覆,具有所建地表模型精细程度高、视觉效果佳、产品形式多样等优点。未来,随

着无人机倾斜摄影三维建模系统相关组件技术尤其是单体化技术的突破性发展,

倾斜摄影三维建模技术将在所有能够想得到的应用领域发挥举足轻重的作用。

参考文献

［1］张祖勋．数字摄影测量原理［M］．武汉:武汉大学出版社，1997．

［2］张健清，潘励，王树根．摄影测量学［M］．武汉:武汉大学出版社，2009．

［3］王竞雪，朱庆，王伟玺．多匹配基元集成的多视影像密集匹配方法［J］．测绘学报，2013，42(5):691－697．

［4］王建强，钟春惺，江丽钧，等．基于多视航空影像的城市三维建模方法［J］．测绘科学，2014，39(3):70－74．

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定

无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定摘要：无人机倾斜摄影测量技术是现阶段测绘行业的一种新兴的测量技术，无需与被测量物体接触，能够保障测量结果的高精度和有效性，且在一定程度上节约了大量的人力和物力。在该技术的实际运用过程中，应根据待测区域的实际情况，选择恰当的设备，合理规划航测时间和航线，并考虑天气因素，从而保障航测的有效性、可靠性。鉴于此，文章对无人机倾斜摄影测量三维建模及精度评定进行了研究，以供参考。关键词：无人机倾斜摄影测量；三维建模；精度评定 1无人机倾斜摄影测量技术的特点 1.1多视影像联合平差无人机倾斜摄影测量技术应用过程中使用了新的多视影像联合平差技术，可以有效解决传统的测量系统在数据处理方面的不灵敏等问题，以合理方式处理影像之间的遮挡关系，及时确定合理的连接点和连接线等，提高了成像结果的准确度。 1.2多视影像密集匹配无人机倾斜摄影测量技术在应用过程中使用了多式影像密集匹配技术，该类技术可以有效提高摄影测量的分辨率，其覆盖的面积范围也明显增大。在利用该技术开展匹配的过程中，可以及时对各类多余的信息进行研究，通过明确坐标点的位置，可以获取地面物体的准确三维信息。通过多元影像密集匹配技术，可以利用建筑物的侧面等来提取各类信息，建筑物的边缘信息和文理信息等也可以被充分利用起来，继而形成相对完善的二维数据，通过该技术将其转变为三维数据，建筑物的高度和轮廓信息等可以及时提取出来。 1.3模型生成和影像纠正在多视影像技术的帮助下，可以及时将地面建筑物的各类数据扫描表达出来，继而形成相对较为全面的数字表面模型。但是在实际测量建设工作开展过程中，受到角度和尺度的差异，很可能出现建筑物遮挡以及阴影等现象。为了降低概率因素对数字表面模型造成的影响，应当及时利用影像外的方位元素来开展匹配设计工作，结合当前比较相对的算法等开展各项计算，提高计算效率的同时合理确定建筑物的高度等相关数据，保障三维建模工作的精确性。在获得了高密度的数据之后，应当及时进行滤波处理等工作，将不同的匹配单元融合起来，形成整体统一的数据。在利用多式影像技术开展各项工作的过程中，应当及时对屋顶重建等几何信息进行提取，结合其他相关技术来开展信息优化等工作，制定合理的全局优化措施，合理开展均光处理，保证各项工作的有效性。 2基于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模方法研究 2.1航线规划在无人机倾斜摄影测量的工作中，飞机的飞行要保证一定的平稳性，并且要根据实际情况规划路线，并且在此航线中无人机的航高要在一定的允许范围内。对于无人机来说，如果需要其飞行具有一定规则的航空路线，在不借助航线规划的前提下，单靠人工通过遥控控制无人机得以操作飞行方向是不容易实现的，除此之外，数据采集的过程中还要保证飞行速度保持匀速，以便影像采样率均匀且影像稳定，再则，在空中作业过程中，会受到空气流速度的影响，使无人机平衡性被打破，导致得到的影响数据模糊，最后，根据相应的规范要求，建模对于像片的采样率和重叠率有比较高的要求，光靠人工操作遥控器飞行不好把握的，最

无人机航拍影像的三维重建技术研究

无人机航拍影像的三维重建技术研究近年来，无人机技术的飞速发展，使得无人机航拍影像的应用越来越广泛，以航拍为基础进行三维重建成为了研究的热点之一。本文将探讨无人机航拍影像的三维重建技术研究现状以及未来发展方向。一、无人机航拍影像的三维重建技术概述无人机航拍影像的三维重建技术是指利用无人机在空中获取的图像数据，通过计算机视觉和计算机图形学科技的支持，构建出真实世界中物体的三维模型。三维重建技术涉及到多个学科知识的综合应用，如影像处理、计算机视觉、数学建模、数据挖掘等。随着无人机技术的普及和影像处理技术的逐渐成熟，无人机航拍影像的三维重建技术得到了广泛应用。无人机航拍影像的三维重建技术在三维建模、数字地形模型、城市规划、文化遗产保护、生态环境监测等领域有着广泛的应用前景。二、无人机航拍影像的三维重建技术研究现状 1. 传统的三维重建技术传统的基于影像的三维重建方法主要包括立体视觉方法和多视图几何方法。立体视觉方法利用两幅不同角度的图像进行三维重建，该方法的缺点是需要依靠特殊的相机，不能保证相机的稳定性；而多视图几何方法则要求多个视角的图像数量较多，大大提高了数据的采集和处理量。 2. 基于无人机影像的三维重建技术无人机航拍影像的三维重建技术是在地面上部署无人机进行图像拍摄的基础上，通过对无人机拍摄的影像进行处理和分析，实现三维重建的目的。该技术通过多视角的影像获取，利用特定的算法进行图像匹配和处理，实现模型的自动生成。

目前，基于无人机影像的三维重建技术主要采用的是图像拼接、三维点云和纹理映射等技术。在图像拼接方法中，主要采用的是基于纹理的拼接和基于特征的拼接两种方法。在三维点云中，主要包括基于稠密匹配算法的点云和基于基线三角剖分算法的点云。纹理映射则是利用已知的三维模型和两维图像信息来生成新的自然纹理图像。三、无人机航拍影像的三维重建技术未来发展方向 1. 精度和速度的提高随着计算机硬件性能的不断提高和算法的改进，未来无人机航拍影像的三维重建技术将在精度和速度上得到更好的提高。采用GPU并行计算和分布式计算等技术可以提高计算速度，采用高清晰度的摄像头和更加强大的遥感器材可以提高重建精度。 2. 智能化和自动化未来无人机航拍影像的三维重建技术将更加智能化和自动化。通过深度学习等技术，无人机可以在飞行过程中智能地自主决策，例如动态变化的路径规划和精准的目标定位等。此外，无人机的航线规划和遥控操作也可以实现自动化，减少人工操作的繁琐和误差。 3. 多源数据融合未来无人机航拍影像的三维重建技术也将与其他多源数据进行融合，如激光测量数据、卫星遥感数据和机载影像数据等。多源数据融合能够提高三维重建的精度和实用性，可以更好地服务于数字地球和城市规划等领域。总之，无人机航拍影像的三维重建技术在未来的发展中将发挥越来越重要的作用。技术的改进和应用将为城市规划、数字地球等领域的发展带来新的机遇和挑战。

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》一、引言倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，以大围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛，越来越深入。无人机航拍不再是大众陌生的话题，商场到处可见的DJI商店，各种厂商的无人机也是层出不穷，这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。二、倾斜摄影原理概述倾斜摄影技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机）。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像，称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北，称为斜片。摄取围如下图：

在建立建筑物表面模型的过程中，下图可以看到，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面，这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。利用建模软件将照片建模，这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据，还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的，这些照片导入到建模软件中，通过计算机图形计算，结合pos信息空三处理，生成点云，点云构成格网，格网结合照片生成赋有纹理的三维模型。区域整体三维建模方法生产路线图：

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用摘要：经济的发展，人们生活水平的提高，促进城镇化进程的加快。无人机倾斜摄影测量作为一项高端的、新型的测绘技术，其在城市化建设中发挥着重要的作用，即通过无人机倾斜摄影测量技术的应用，可以快速建立城市三维模型，为后续工程规划和建设提供有力指导。本文就无人机倾斜摄影测量三维建模及应用展开探讨。关键词：无人机；倾斜摄影；三维建模引言现阶段，无人机倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域中一种新兴技术，根据倾斜摄影技术获得的测量信息建立相应的三维模型，能够更加直观地展现地物、地貌。 1无人机倾斜摄影测量原理倾斜摄影是在相机主光轴与铅垂线具有一定倾斜角的情况下进行影像拍摄，倾斜摄影测量是在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、4个倾斜等不同角度进行影像采集，在获取建筑物空间地理信息的同时，获取建筑物全方位的纹理信息，可以更为真实、形象地对建筑物进行表现，其打破了传统摄影测量基于正射影像方法只能从垂直方向进行影像采集的局限。倾斜摄影测量从多个角度对建筑物进行影像采集，获取多张多分辨率、多尺度的影像数据，对区域三维模型构建提供了更为丰富的数据支撑，也方便了空间信息的量测，并且数据获取速度快、处理自动化水平高，有利于数据的及时更新。无人机倾斜摄影测量技术是基于无人机搭载平台的倾斜摄影技术，该技术要点在于可以利用多视角影像进行联合平差，尤其是对传统摄影测量影像遮挡、数据规避方面的处理更为方便，提高了测量过程中地理要素间的连接效果，从而提高三维建模基础数据的准确性。而无人机倾斜摄影测量提高了影像信息的密集程度，通过密集匹配可以获得更为广泛的地物属性信息，尤其加强了对地物特征点、线、面属性信息的获取。无人机倾斜摄影测量系统主要由无人机飞行平台、GNSS导航和惯性导航系统、数据传输系统、地面监控系统等组成。为了保证无人机飞行稳定，对倾斜摄影测量的无人机的气动外形及总体结构进行了优化设计，可以满足城市密集区域内的飞行通畅。无人机控制和导航系统是无人机倾斜摄影测量系统的核心部分，包括了飞行控制和管理系统、GNSS导航和惯性导航系统、红外传感器、高度和速度传感器等，可以准确地对无人机飞行姿态、飞行高度、瞬时空间位置等进行记录，控制中心可通过实时的信息反馈对无人机倾斜摄影测量系统飞行姿态、高度等进行调控。 2与传统三维模型比较传统的三维模型制作通常采用数字正射影像图与数字高程模型进行叠加，快速建立大场景的地表三维模型，其生产出的三维模型纹理分辨率不高，缺少侧面纹理信息，实质上是2．5维的数据产品。对于局部需要精细建模的场景，再采用人工拍照、贴上纹理的方式进行。但由于照片分辨率、角度等问题以及采用的原二维数据底图质量和精度问题，即使这样也并不能完全展现建构筑物各个角度的细节。而采用倾斜摄影测量生产的实景三维模型，是采用多镜头、多角度、实时拍摄的，能够不受地形地貌限制，更加真实全面立体地反映地表物体的局部细节和整体层次。其仿真度、建模效率相比传统的三维模型制作方式，均提高了很多;而时间成本、经济成本均能得到降低。

无人机倾斜摄影技术下的三维精细模型建构

无人机倾斜摄影技术下的三维精细模型建构摘要：倾斜摄影技术与无人机技术结合，可以对地面静态目标进行三维地理信息建模，即DEM建模，而且通过无人机巡航路线，可对静态目标提供多角度倾斜摄影原始数据。一般倾斜摄影需要足够多的倾斜摄影角度，而无人机倾斜摄影恰好可以提供足够多的倾斜摄影角度。所以，当前无人机倾斜摄影工程量占到全部倾斜摄影工程量的绝大部分。关键词：无人机;倾斜摄影;高精度建模;图像预处理;神经网络引言无人机倾斜摄影三维建模是近些年才发展起来的一项“引领产业变革的颠覆性测绘新技术”,其带来的技术创新和模式创新,将引领测绘地理信息产业的变革,也是今后普遍采用的测量和三维建模方法。由于目前无人机倾斜摄影三维建模并不为大多数从业者了解和掌握,笔者下面将具体谈一谈,希望能够对大家更好地认识这门技术提供帮助。 1无人机倾斜摄影三维建模技术简介 1.1 适合倾斜摄影的无人机倾斜摄影是相机倾斜角度在25°-45°之间,影像最远边缘无天际线。由于倾斜摄影三维建模要求有较高的影像地面分辨率和较大的航向及旁向重叠度,因此,倾斜摄影飞行平台应具备低空、慢速、小型(低慢小)的特点。电动多旋翼、超轻型固定翼(手抛起飞)、垂直起降固定翼等无人机低速性能好,价格低,易维修,比较适合倾斜摄影。而有人驾驶飞机出于安全考虑,不能进行低空飞行,也就难以获取三维建模所需的优于5cm地面分辨率的倾斜影像。油动固定翼无人机和无人直升机由于操作和维护难度大、飞行危险性较大,也不适宜进行倾斜摄影。

1.2消费级数码相机消费级数码相机的成像质量、像素数量等接近专业级数码相机的指标。以各类无人机作为飞行平台、使用消费级相机制作的轻型和微型倾斜摄影系统层出不穷。而倾斜摄影对飞行平台和相机物理参数的不敏感性,使得普通消费级数码相机完全可以胜任。 2无人机倾斜摄影测量三维建模 2.1影像匹配影像匹配是三维模型生成的基础，匹配精度将会影响到后续成果的质量。在影像匹配方法中，基于特征的影像匹配精度较高并且适应力较强，当前主流的倾斜摄影三维建模软件均采用此算法进行影像匹配。该算法对同一地物影像的色彩特征有一定的依赖性，若将航飞时间间隔长或者光照条件差异大的影像放在同一个加密区进行匹配，则容易出现错误匹配的情况。为了提高影像匹配的正确率，在实际生产中可以通过以下方法来实现:进行外业数据获取时，严格控制航飞的时间，尽可能在一致的光照条件下对相邻地物影像进行采集;提高POS数据的精度;对原始影像数据的色彩进行均一化的处理。 2.2倾斜摄影倾斜摄影是指通过同一飞行器平台搭载倾斜航摄仪，同时从垂直、倾斜等多个不同角度采集场景多视影像。根据摄区范围大小、地形情况，飞行器平台可以分别选择直升机、无人机及动力伞等，目前实施倾斜摄影使用频率最高的飞行器为旋翼无人机。任务荷载方面，搭载的倾斜航摄仪有五镜头、三镜头等相机，针对单体实施倾斜摄影时，也可以使用单镜头进行倾斜拍摄。为保证实景三维数据质量及精度，目前倾斜摄影多视影像地面分辨率以5cm内为主，影像航向重叠度控制在70%—80%之间，旁向重叠度控制在60%—70%之间。 2.3多视影像联合平差航摄时可搭载高精度的定位设备，如定位定姿系统(POS)来获得无人机平台的参数，如航高、曝光时间、姿态角等。通过对区域网进行平差计算，将连接点

基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究

基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究摘要：随着无人机技术的不断发展，无人机倾斜摄影技术具有高效、精确和低成本等优势，被广泛应用于实景三维建模领域。本文主要探讨了基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模的原理、方法和应用。通过对实景三维建模相关理论的介绍和倾斜摄影数据的处理流程的分析，对基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模技术进行了深入研究和探讨。一、引言实景三维建模是将实际场景数字化并建立对应的三维模型的过程。传统的实景三维建模方法主要依靠人工地面测量和单张航空影像，存在效率低、成本高、准确度不高等问题。而无人机倾斜摄影技术的出现，为实景三维建模带来了革命性的变革。二、无人机倾斜摄影技术的原理和方法 1. 倾斜摄影技术原理无人机倾斜摄影技术是指通过在无人机上搭载倾斜摄影系统，实现对地面或建筑物的立体成像。其原理是利用倾斜摄影系统的多摄像头同时拍摄同一地面或建筑物的不同角度影像，通过图像处理算法将不同角度的影像融合，从而得到高分辨率、高精度的三维地图或模型。 2. 倾斜摄影数据处理流程倾斜摄影数据处理流程主要包括：倾斜摄影数据的获取、校正和拼接、点云重建以及模型生成等步骤。具体步骤如下：（1）倾斜摄影数据的获取：通过无人机搭载的倾斜摄影系统进行多角度的拍摄，获取大量的倾斜影像。

（2）校正和拼接：将不同角度的倾斜影像进行几何校正和特征点匹配，并将它们拼接成一幅整体影像。（3）点云重建：根据倾斜影像的几何特征和纹理信息，通过三角化算法将像素坐标转换为地面坐标，并生成点云数据。（4）模型生成：通过点云数据进行数字表面模型或数字高程模型的生成，再进一步生成实景三维模型。三、基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模应用无人机倾斜摄影技术的广泛应用为实景三维建模提供了新的解决方案，具有很大的应用潜力。以下是其主要应用领域的介绍： 1. 地质勘探与矿产资源管理：利用无人机倾斜摄影数据进行地质勘探，可以精确获取地质构造、岩层分布等信息，为矿产资源的发掘和管理提供依据。 2. 城市规划与建设：通过对城市进行倾斜摄影建模，可以高精度地获取地貌、道路、建筑物等信息，为城市规划、交通规划以及建设工程提供支持。 3. 文化遗产保护：通过无人机倾斜摄影技术进行文化遗产的数字化重建，可以保护、传承和展示文化遗产，为文物保护和旅游开发提供有效手段。 4. 基础设施检测与维护：利用无人机倾斜摄影技术对道路、桥梁、电力线路等基础设施进行快速、精确的检测和维护，提高工作效率和安全性。四、面临的挑战和未来展望随着无人机倾斜摄影技术的不断发展和应用，也面临一些挑战。比如数据处理的效率和准确度、设备成本和稳定性等问题。未来，随着计算机视觉、深度学习等技术的进一步发展，无人机倾斜摄影技术在实景三维建模领域将有更广泛的应用。

基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术研究与实践

基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术研究与实践城市实景三维建模是指通过摄影技术将城市或其中一地区的真实场景转化为三维模型的过程。传统的城市实景三维建模通常采用航空摄影技术，即从飞机或无人机上拍摄大范围的航拍影像，并通过遥感技术进行影像匹配和地形重建。而基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术则是一种新的方法，它通过倾斜摄影机构拍摄建筑物和地面的多个视角影像，并通过影像匹配和点云处理算法实现精确的三维建模。 1.倾斜摄影数据采集：倾斜摄影系统由倾斜摄影仪、GPS/惯性导航系统和摄影测量软件等组成。倾斜摄影仪可以同时拍摄建筑物和地面的多个视角影像，GPS/惯性导航系统用于获取摄影机构的位置和姿态信息，摄影测量软件则用于控制倾斜摄影仪的拍摄参数和实时预览。 2.影像匹配与定位：倾斜摄影产生的多个视角影像需要进行影像匹配和定位，以实现准确的三维定位。影像匹配算法可以通过对影像进行特征点提取和匹配，来计算影像之间的对应关系。定位算法则依靠GPS/惯性导航系统的位置和姿态信息来进行准确的定位。 3.点云处理与地形重建：影像匹配后，可以根据影像对应点的三维坐标来重建建筑物和地面的点云。点云处理算法可以对点云进行滤波、配准和拼接等处理，以获得准确和完整的城市三维模型。 4.建筑物模型重建：通过倾斜摄影和点云处理，可以获取到精确的建筑物轮廓和纹理信息。建筑物模型重建算法可以根据点云信息和影像信息，通过三维重建技术生成建筑物的三维模型。

5.地面模型重建：除了建筑物，倾斜摄影技术还可以获得地面的影像和点云信息，通过地面模型重建算法，可以生成真实的地面模型，包括道路、植被和地形等。基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术在规模和精度上有着明显的优势。相对于传统的航空摄影，倾斜摄影可以获取到更多的建筑物细节和立体感，可以实现更加真实的三维建模。此外，倾斜摄影技术还可以进行动态建模，即通过连续拍摄多个时间点的影像，可以获得城市的变化和发展情况。基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术已经在城市规划、建筑设计、虚拟现实等领域得到了广泛应用。它可以为城市规划师、建筑师和设计师提供精确的场景模型，以辅助决策和设计过程。同时，基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术还可以用于虚拟现实和增强现实应用，为用户提供更加沉浸和真实的体验。综上所述，基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术是一种高效、精确和实用的技术，对于城市建设和规划具有重要的意义。随着摄影技术和算法的不断发展，基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模技术将会得到更广泛的应用和推广。

无人机倾斜摄影实景三维建模分析与质量评价

无人机倾斜摄影实景三维建模分析与质量评价无人机倾斜摄影实景三维建模是一种通过无人机航拍技术获取现场实景数据，并通过倾斜摄影技术对建筑、地形等场景进行高精度、高分辨率的三维建模和测量的技术手段。这种技术在工程测绘、城市规划、地质勘探、电力巡线等领域具有广泛的应用价值。而在这一过程中，质量评价是非常重要的环节，通过对建模的质量进行评价分析，可以保证最终生成的模型精度高、还原度好，满足实际应用的需求。一、无人机倾斜摄影实景三维建模的原理与流程倾斜摄影是一种在飞机或无人机上装备了多个相机，并通过这些相机同步拍摄同一目标的技术，利用空间三角法进行定位、云台校正、多视角立体匹配等操作，最终得到建筑物或地物的三维模型。其工作流程大致包括影像获取、相对定位、绝对定位、外方位元素标定、像点匹配、点云生成、三维产品生成等几个环节。倾斜摄影技术的优势在于可以提供具有真实观感的三维模型，同时能够实现大范围、高密度的实景建模，适用于建筑物、山地地貌等不同类型的场景。二、无人机倾斜摄影实景三维建模的质量评价指标针对无人机倾斜摄影实景三维建模，质量评价主要包括以下几个方面的指标： 1. 水平精度：即模型在水平方向上的精度表现，通常用成果与实地控制点之间的水平误差来评价。 2. 垂直精度：即模型在垂直方向上的精度表现，同样用成果与实地控制点之间的垂直误差来评价。 3. 几何精度：包括建模点的密度、拟合度、形状精度等方面，用来评价模型的几何表现。 4. 纹理质量：包括视觉效果、美观度、纹理匹配度等方面，用于评价模型的纹理表现。三、无人机倾斜摄影实景三维建模的质量评价方法质量评价方法主要包括定性评价和定量评价两种方式。 1. 定性评价：通过人工目视或专业人员审查对建模结果进行质量评价，主要包括外观效果、模型完整度、模型的真实感等方面。 2. 定量评价：通过对成果进行检测分析，使用特定的软件或算法来获取模型的定量质量评价指标。

无人机倾斜摄影三维建模软件对比分析

无人机倾斜摄影三维建模软件对比分析无人机倾斜摄影三维建模软件对比分析无人机倾斜摄影技术是近年来快速发展的一种测绘方法，通过使用可以搭载相机的无人机，可以获取大范围的高精度、高分辨率的影像数据。而无人机倾斜摄影三维建模软件则是将采集到的倾斜摄影影像数据进行处理、分析和建模的工具。本文将对市场上常见的无人机倾斜摄影三维建模软件进行对比分析。首先来了解下无人机倾斜摄影三维建模软件的主要功能。这类软件一般具备影像处理、点云处理、建模和输出等功能。影像处理是指对采集到的倾斜摄影影像进行校正、配准、融合等处理，以获取高质量的影像。点云处理是指将影像中的特征点根据视差进行三维重建，生成点云数据。建模是指根据点云数据进行地物建模，生成三维模型。输出可以将三维模型导出为各种格式，如地理信息系统（GIS）软件或者虚拟显示软件所能解读的格式。市场上常见的无人机倾斜摄影三维建模软件有 Pix4Dmapper、Agisoft Metashape、RealityCapture和DroneDeploy等。下面将对这几款软件进行具体对比分析。 Pix4Dmapper是目前应用最广泛的一款无人机倾斜摄影三维建模软件。它具备操作简单、功能强大的特点。 Pix4Dmapper支持多种摄影设备，可以处理不同类型的无人机影像数据。它的影像处理精度高，具有较好的配准能力，可以从大量的影像中提取特征点并进行匹配，生成高质量的点云数据。此外，Pix4Dmapper还具备可视化建模和多格式输出的功能，可以根据用户需求导出不同格式的三维模型。然而，

Pix4Dmapper的缺点是处理大量影像数据时速度较慢，并且价格相对较高。 Agisoft Metashape是另一款较为知名的无人机倾斜摄影三维建模软件。与Pix4Dmapper相比，Agisoft Metashape具有更快的处理速度，能够快速生成高精度的点云数据和三维模型。它也支持多种摄影设备，具备良好的影像处理和配准能力。同时，Agisoft Metashape还支持多种导出格式，便于与其他软件进行数据交互。然而，Agisoft Metashape的操作相对复杂，需要一定的专业知识和经验，对于初学者来说上手难度较大。 RealityCapture是一款由捷克公司Capturing Reality 开发的无人机倾斜摄影三维建模软件。它以其快速高效的处理速度和较高的精度而闻名，能够处理大量的倾斜摄影影像数据。RealityCapture的影像处理和配准能力优秀，在点云生成和建模方面表现出色。此外，它还具备光线追踪功能，可以模拟光线在三维模型上的反射，生成更逼真的影像。然而，RealityCapture的价格相对较高，对于个人用户或小型团队来说可能有一定的经济压力。 DroneDeploy则是一款较为适合无人机航拍测绘的软件，它结合了无人机操控和图像处理功能。DroneDeploy具备操作简单、用户界面友好的特点，适用于初学者或需要进行快速航拍测绘的用户。它可以实时地对无人机进行航线规划、自动飞行和照片拍摄，在航拍完成后能够自动处理影像数据，并生成点云和模型。然而，DroneDeploy在影像处理和建模精度上相对较低，适用于一些简单的建模需求。综上所述，市场上的无人机倾斜摄影三维建模软件各有优劣。选择何种软件应根据用户的具体需求和实际情况进行综合

无人机倾斜摄影实景三维建模及精度评价

无人机倾斜摄影实景三维建模及精度评价摘要：倾斜摄影技术搭配无人机操作能够快速、精准获取项目三维数据，辅助创建三维实景模型，提高模型精度，为项目提供有效参考，为此需要加强倾斜摄影以及三维建模技术研究，保障建模精度，减少工程误差。文章先分析了无人机倾斜摄影，随后介绍了无人机倾斜摄影实景三维建模以及精度评价，以供参考。关键词：无人机；倾斜摄影；实景三维建模；精度评价引言：随着无人机技术持续创新发展，逐渐应用于我国各个项目生产当中，三维建模能够帮助快速采集项目信息。利用无人机搭载专业摄像装置实施倾斜摄影能够帮助有效采集地面影像信息，对点云数据实施全面扫描，相关数据不但能够辅助传统数字测绘，还可以支持三维实景建模。一、无人机倾斜摄影无人机属于无人驾驶航空器，能够利用计算机系统编程以及无线电控制实施自主操控，在无人机中设置了自动驾驶以及导航设备。倾斜摄影改变了传统模式下只能进行垂直拍摄的弊端，在无人机中搭载多个传感器，能够从倾斜、垂直等多种角度进行拍摄，从而得到目标地物的立面信息，获得目标物倾斜影像，随后构建模型为人们打造直观世界。倾斜摄影进一步降低了实景三维建模成本，能够对模型中的对地物原有色彩、纹理进行全面还原，将整个建筑细节以及地貌特征直观呈现出来，促进倾斜摄影在各个工程领域发挥出应有价值。倾斜摄影所采集的数据能够帮助人们立足于多个角度层面观测建筑，将目标物实际状况真实、全面反映出来，有效弥补人工建模精准度不足问题。倾斜摄影实际应用较为简便，信息获取快捷，利用无人机平台设置多个传感器能够得到更为全面倾斜影像数据，同时借助专业测量软件实施成果多空间测量，利用倾斜影像信息自动设计DSM以

基于无人机倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模

基于无人机倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模摘要：倾斜摄影测量技术在获取地物正摄影像的同时也能获取真实的侧面纹理信息，为城市实景三维模型的建立提供了崭新的方法。本文通过对无人机遥感和倾斜摄影测量技术的介绍，同时结合某地区实景三维模型构建实例，对利用无人机倾斜摄影测量技术进行城市实景三维建模的整个流程进行了探讨，同时分析了三维模型的精度，研究结果表明，应用该方法生产的实景三维模型满足相关规范要求，应用优势明显。关键词：倾斜摄影测量；三维；数字城市；真正射影像 1引言随着“数字城市”逐渐兴起，其最基础的数据载体，城市三维模型的构建技术也在不断飞速发展。经过多年来的探索，在众多技术中，摄影测量技术脱颖而出，其能大面积高效获取数据的能力使得快速城市三维建模成为可能，但传统摄影测量技术仅能获得正摄影像数据，缺乏侧面纹理，在此问题上，又逐渐发展出一项新的技术，即倾斜摄影测量技术，该技术区别于传统的摄影测量技术，它采用一个下视镜头，四个斜视镜头来获取航空影像，在获取正摄影像的同时也能获取真实的侧面纹理信息，为城市三维建模提供了一种新的思路。本文结合某城市实景三维建模生产实例，提出了一整套基于倾斜摄影测量技术的城市实景三维建模方法，同时对三维模型的精度进行了分析，希望给类似项目提供借鉴。 2无人机倾斜摄影测量技术 2.1 无人机遥感技术无人机是通过无线电遥控设备或自动化程序进行操控的不载人飞行器，包括多旋翼、固定翼、飞艇、直升机等机种，其具有机动灵活、结构简单、使用成本

低、快速响应等特点。无人机遥感是以无人机作为航空摄影平台，在快速获取空间遥感信息的同时，还能对遥感数据进行全自动化的处理、建模和应用分析，在当今测绘领域有着无可比拟的应用优势。 2.2倾斜摄影测量技术倾斜摄影测量技术是通过将多镜头相机安装在同一个飞行平台上（如图1所示，一般为5镜头），从四个倾斜和一个竖直共五个方向同时获取地面物体的影像，其中和地面垂直的一组影像称为正片，与地面成一定角度的四组影像称为斜片。在拍摄相片时，同时记录飞行器的航速、航高、旁向和航向重叠等参数，在一个时间段内，飞行器可连续拍摄出多组影像重叠的像片，内业人员可以在三张像片上找到同一个地物，并且选择其中最清晰的一张像片进行纹理制作，这样就可以轻松地分析出建筑物的结构，所获影像再经过几何纠正、区域网联合平差、倾斜影像匹配、DSM点云生成、TIN构建、纹理映射等步骤处理，最终生成真实直观的实景三维模型。倾斜摄影测量的影像数据不但能反映地面物体的真实情况，而且还可以通过测量定位技术，将地理信息和属性信息嵌入到影像中，从而使用户获得全方位的体验，让遥感影像的应用范围得到极大地拓展。图１目标区多角度航空拍摄示意图 2.3技术流程倾斜摄影测量技术构建城市实景三维模型的技术流程见图2：

无人机倾斜摄影三维建模技术研究现状及展望

无人机倾斜摄影三维建模技术研究现状及展望摘要：实景三维是对人类生产、生活、生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间，是国家新型基础设施建设的重要组成部分。无人机倾斜摄影从五个不同的视角同步采集影像，可获取丰富的顶面及立面高分辨率纹理信息，通过倾斜摄影测量及三维建模技术生成真实的三角网模型，是目前实景三维中国建设的重要手段之一。城市建设的空间递进，需要从部件级微观小场景到城市级宏观大场景不同层级的地理数据覆盖，实体三维模型具备语义化、单体化与结构化等特性，是实现城市管理精细化、动态化和智能化的数据基础。关键词：无人机；倾斜摄影；三维建模技术；现状；展望 1无人机倾斜摄影实景三维技术的工作原理自2010年起，我国引进了数据处理摄影技术和无人机航测技术，并将这两种技术结合应用起来。其中，无人机倾斜摄影技术是从传统的无人机低空遥感技术发展而来，并普遍应用于超高空作业。该技术的工作原理是在无人机上搭载多个传感器摄像头，包括一个正摄像头和4个倾斜摄像头，以增强测量效果。通过这些摄像头的组合，无人机可以捕捉到地面上的更多信息，从而产生更精确的三维测量结果。这种技术的精准度比传统航测技术更高，尤其适用于城市规划三维建模。尽管无人机倾斜摄影技术具有很多优点，但也需要注意无人机设备在高空乱流和低温条件下的损坏风险。因此，需要对无人机设备进行严格的维护和管理，以确保其顺利运行。总的来说，无人机倾斜摄影技术在我国的发展前景十分广阔。随着技术的不断发展和应用范围的扩大，这种技术将在各个领域得到广泛应用，为我国的经济建设和社会发展做出更大的贡献。 2无人机倾斜摄影实景三维技术的应用要点 2.1建筑物实体三维模型重建

无人机倾斜摄影测量技术在城市三维实景建模中的应用

无人机倾斜摄影测量技术在城市三维实景建模中的应用 2四川矿产机电技师学院，611230 摘要：使用传统方法管理城市已经难以满足当前的规划需求，相关部门需要真实、精确的地理信息对城市进行可视化与精细化管理，此背景下，无人机倾斜摄影测量技术便应运而生，本文从其关键技术入手，并以某市为例，说明其实际应用策略。关键词：无人机；倾斜摄影测量技术；三维建模前言：随着我国城市化进程的推进，城市规模也在逐渐扩大，这便对城市管理有了新的要求。实景三维建模的应用便可满足当前相关部门的需求，传统建模方法成本较高，效率较低，若能够将无人机倾斜摄影测量技术应用其中可有效减少工作人员的劳动强度，实现工作效率的提升，下文便简要说明其中的关键技术。 1无人机倾斜摄影测量的关键技术 1.1多视影像匹配技术多视影像匹配指的是在多个影像中找到相同数据点，并对同名点进行匹配以及提取。由于无人机拍摄会获取大量影像，视角极为复杂，有着较高的重复率，所以在测量中会产生较多的冗余信息，而多视影像匹配技术则可以解决此问题。传统影像匹配技术则是利用单基元匹配方法，但多视影响使用此方法便很难解决。考虑到多视影像的特点，若想有针对性的获取地理信息，便要充分去除无人机所获取的冗余信息，并加快计算速度，降低干扰。基于此点，出现了多基元的匹配方法，此项技术能够在短时间内实现同名点的匹配以及提取，以此得到三维地理信息。由于倾斜拍摄所获取的影像角度变化较大，地物角度变化也较大，

多基元匹配技术不但可以对冗余数据进行筛选，还能修补影像遮挡区域，此项技术具体如下[1]。主要算法模型有CMVS,PMVS、GC3等。此项技术的匹配策略有方法、环境、评价方面，较为常用的匹配方法有多基元、冗余、分级。多基元指的是在匹配时，使用不同基元的优点，将其结合后通过一定策略进行使用。在自动匹配中，经常会出现同名点错误，此时便需要利用到冗余匹配技术，通过最小二乘与迭代的方法去除影像中存在的粗差。分级匹配则是先对所采集的影像进行分层，比如金字塔匹配技术便是代表，利用此技术时需要着重考虑时间与精确度方面。 1.2纹理映射技术广义上通常认为三维物体表面具有一定纹理，且具有较强的规则性与方向性。狭义上可将纹理定义为亮度、灰度或者色彩等信息数据。纹理映射则是将带有颜色的数据点映射到模型中，使得所建立的模型带有颜色。从本质上来讲，此项技术便是将影像中的颜色正确的映射到模型中。根据映射形式可将纹理分为三方面。一是几何纹理。此纹理指的是不同表面光反射不同的现象。为在模型中呈现此种状态经常使用Blinn算法以及Cook算法实现[3]。二是颜色纹理。此纹理指的是利用颜色饱和度以及灰度值对物体表面细节进行调整，并通过一定策略将图像与模型联系起来，通常会利用采样值来对影像某点颜色进行定义。三是过程纹理。此种纹理是将纹理函数映射至三维物体中，这便意味着其内部会被此纹理所影响。该项技术在对复杂曲面进行处理时具有较强的优势，能够完全表达出物体的连续性，不受形状限制。 2无人机倾斜摄影测量技术在城市三维实景建模中的实际应用为论述无人机倾斜摄影测量技术在城市三维实景建模中的应用方法，本文以某市测量项目为例，对其应用过程进行说明。 2.1项目概况

无人机倾斜摄影三维建模技术及认识

无人机倾斜摄影三维建模技术及认识摘要：无人机倾斜摄影三维建模是近年来发展起来的一种“颠覆性的新测绘技术引领产业转型”。无人机倾斜摄影带来的技术创新和模型创新将引领测绘地理信息产业转型，也是未来广泛应用的测绘和三维建模方法。由于目前无人机倾斜摄影的3D建模还不为大多数从业者所知和掌握，笔者将在下面详细介绍，希望能为大家更好地理解这项技术提供帮助。关键词：无人机倾斜摄影；三维建模技术；理解力分析研究施工、地籍测量等工作，主要依靠测量工具，计算不同建筑物和土地的位置、规格、权属界线、场地坐标等内容，为建设项目和土地管理工作提供真实数据。但传统的工作过于依赖人工测量，虽然在一定程度上保证了数据的准确性，但对于一些复杂的大型建筑，或面对较为危险的土地时，传统的测量技术周期长，效率低，也难以保障员工的人身安全，因此无人机倾斜摄影在三维建模中的应用，可以通过全新的技术改进传统测量工作的缺点。无人机的工作原理是利用无线电遥控和制动程序来控制无人机的飞行轨迹。目前，无人机包括固定翼和多旋翼直升机，具有机动性强、测量速度快的特点。多采用正摄角度采集影像，倾斜摄影技术则是一种打破原有图像采集方式，利用多角度相机，同步采集测量物体各个角度的航摄技术。该技术通过三维模型真实反馈测量场景，保证测量结果准确性的同时，提升总体工作效率和安全性。 1无人机倾斜摄影基本原理分析无人机系统属于数据采集系统的一种，其实际应用原理为使用无人机（uav）在飞行平台的应用过程中，进行无人机的空中数据采集工作，同时，主要针对不同类型的传感器采用负载方式，通过使用各种传感器，可以实现遥感图像信息的采集。无人机由无人机机身、数据链路、飞行控制系统和电源组成。其中，飞行控制系统是无人机使用中不可或缺的重要技术核心，在很大程度上决定了系统的稳定性和可靠性。此外，对于传统的航空系统来说，无人机航测系统是不可或缺

无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用

无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用摘要：无人机倾斜摄影技术的应用正在城市实景三维建模领域展现了巨大的潜力。通过搭载倾斜摄影仪的无人机，可以捕捉到城市建筑物和环境的高分辨率图像，从而实现更精确、更真实的三维建模效果。关键词：无人机；倾斜摄影技术；三维建模引言在城市规划、土地管理、建筑设计等领域，倾斜摄影技术的应用为专业人士提供了强大的工具。通过将无人机倾斜摄影技术与计算机视觉和地理信息系统相结合，可以实现对城市中各种要素的快速测量和建模，提高工作效率并减少成本。 1城市实景三维建模的意义 1.1城市规划与设计城市实景三维建模可以提供可视化的城市信息，帮助城市规划师和设计师更好地了解城市结构和环境。他们可以在三维模型中随意操纵和修改，评估不同规划设计方案的可行性和效果，并更准确地预测城市未来的发展趋势。 1.2智慧城市建设通过城市实景三维建模，可以将各种传感器、设备和系统与模型相连接，实现智能交通管理、环境监测、安全监控等功能。借助无人机倾斜摄影技术，可以实时获取城市各地区的实时数据，提供决策支持和紧急响应。 1.3土地资源管理

城市实景三维建模可以对土地资源进行定量评估。无人机倾斜摄影技术可以获取高分辨率的图像和点云数据，对土地利用、地形、地势等进行精确测量和高精度建模。这为土地规划、土地评估和土地管理提供了科学依据，有助于合理利用和保护土地资源。 1.4城市更新与历史保护借助城市实景三维建模技术，可以对城市中的老旧建筑进行数字化记录和重建，保护城市历史文化遗产。也可以帮助城市更新项目进行仿真模拟，评估不同改造方案的效果和影响，减少盲目开发和资源浪费。 1.5教育与文化传承城市实景三维建模可以为教育和文化传承提供有效的工具和平台。无人机倾斜摄影技术可以捕捉到城市的精彩瞬间和独特视角，呈现给公众和学生更生动直观的城市形象。利用三维建模技术，可以还原历史文化场景，让人们更好地了解历史和文化。 1.6灾害防控与应急响应通过城市实景三维建模，可以提前预测和模拟灾害事件的发生和影响。借助无人机倾斜摄影技术，可以在灾害发生后快速获取受灾区域的高清图像，并进行灾后评估和紧急救援。这将有助于提高城市灾害防控和应急响应的效率和准确性。 2无人机倾斜摄影技术 2.1数据采集无人机倾斜摄影技术可以快速、高效地获取城市区域的大量图像和点云数据。相较于传统的航空摄影或地面测量，无人机可以近距离拍摄目标物体，摄影角度更加多样化，得到的图像和点云数据更加丰富和准确。这些数据为后续的三维重建和建模提供了重要的基础。 2.2三维建模与可视化

基于倾斜摄影的城市三维建模研究

基于倾斜摄影的城市三维建模研究摘要:本文以城市实景三维建模为例，阐述了无人机倾斜摄影、实景三维模型数据生产的基本原理。利用无人机搭载倾斜相机的方式采集影像数据，选用Context Capture软件作为数据处理平台，将从影像中获得的纹理信息和几何模型相结合，构建城市实景三维模型。关键词:无人机；倾斜摄影；实景三维建模 0引言倾斜摄影测量通过在一个飞行平台上搭载多台相机，从不同的角度采集地面影像，突破了传统航测只拍摄下视影像的局限，是对航测理论与实践的革命性创新。利用倾斜摄影技术，可以从影像中提取地物空间位置、建筑结构、色彩与纹理等，然后按照统一的坐标系迅速建立城市实景三维数据模型，用户能够直观地从三维模型上判读河流、湖泊、山川、道路、建筑物等，弥补了传统航空摄影及正射影像的不足。实景三维建模是倾斜摄影最重要的应用方向。传统三维建模方式需要采用人工实地拍照的方法，得到建筑物的细部纹理，存在工作量大、时间成本高、纹理失真、模型精度低等缺点。倾斜摄影利用多传感器，从多角度观测同一地物，地物纹理更加丰富，效果更加真实，是未来三维城市建模的主流方向。本文以城市新区为试验区，开展了利用无人机倾斜摄影测量技术建立城市三维实景模型的技术试验，总结了技术方法流程，并对实施过程中需要注意的技术要点进行了探讨。 1无人机倾斜摄影基本原理无人机航测系统是一种以无人机为飞行平台，以各类传感器为主要载荷，能够获取遥感影像信息的无人航测数据获取系统。无人机主要包括机体、飞行控制系统、数据链、电源等。飞行控制系统是无人机的核心，对系统的稳定性等有重

要影响。目前，无人机航测系统已成为传统航测系统的重要补充，具有机动灵活、空域限制小、高效快速、成本低廉的特点，在小区域获取高分辨率影像具有显著优势。倾斜摄影测量技术是当前一项新兴、热门的测绘技术。它通过在飞行器上搭载多台传感器，从垂直、倾斜等多个角度拍摄，获取高精度影像。国内外倾斜摄影平台较多，如ADS系列相机、RCD30倾斜航摄仪、微软公司的UCO－P航摄仪、Pictometry倾斜摄影系统、四维远见的SWDC－5倾斜相机等。较常见的倾斜航摄仪多为5拼相机，5台相机分别朝向前、后、左、右和垂直向下。在每个曝光点上，由多个镜头同时获得不同角度的影像。同一特定地物可以在不同曝光点多个不同角度影像上成像。为便于后期对数据进行处理，拍摄影像时需同时获取曝光时间、平面位置、航高、大地高、飞行姿态等数据。将无人机与倾斜摄影技术相结合，是实现低成本、快速建立城市实景三维模型的有效方式。由于无人机飞行高度低，所拍摄的倾斜像片分辨率高，色彩更加接近人眼观测颜色，能够显著提高城市三维模型的真实感。 2城市实景三维模型生产 2.1基本原理倾斜摄影测量三维建模以倾斜影像为数据源，集成倾斜影像与下视影像数据进行平差计算，构建三维环境，可弥补单一视角数据遮挡、纹理不丰富、多余观测不足等局限。实景三维建模的关键技术有数据预处理、倾斜影像区域网联合平差、点云密集匹配、不规则三角网构建、纹理映射及三维建模等。其中，关键点是倾斜影像联合平差、纹理映射和实景三维模型自动构建。利用倾斜摄影测量技术进行实景三维建模具有以下特点: 1)逼真地反映地物地貌实景三维模型突破了平面地图无法描述地物立体结构与三维纹理的限制，让用户可以从不同角度浏览同一地物，可真实地表达地物周边环境。由于倾斜摄影实现了多个角度观测，同一地物在影像中存在上百次的多余观测，纹理丰富，通